依據(jù)電解質(zhì)分類﹐鋰電池可分為液態(tài),、固態(tài),,其中固態(tài)電池可分為半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)和全固態(tài),。
與液態(tài)電池相比,固態(tài)電池:
1,、續(xù)航高,,能量密度可以達(dá)到傳統(tǒng)鋰電池兩倍左右,;
2、重量輕,;
3,、安全性更高,,固態(tài)電解質(zhì)不可燃、不揮發(fā),、不腐蝕、不漏液,,高溫下不會(huì)起火,;
4,、壽命長(zhǎng),固態(tài)電池在理想狀態(tài)下,,充電循環(huán)次數(shù)可達(dá)45000次左右。
中泰證券認(rèn)為全固態(tài)電池商業(yè)化尚早,。全固態(tài)電池在技術(shù)、工藝和成本上均存在一系列難題,,技術(shù)指標(biāo)在實(shí)驗(yàn)室條件下扔處于不穩(wěn)定狀態(tài),,距離商業(yè)化尚早,。
1、技術(shù)
全固態(tài)電池目前在循環(huán)壽命,、快充性能,、界面阻抗上尚不達(dá)標(biāo)。循環(huán)壽命上看,,目前很多實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品循環(huán)次數(shù)只有300-500次,QUANTUM SCAPE產(chǎn)品的循環(huán)次數(shù)也只有800次; 由于固體電解質(zhì)的離子導(dǎo)電率較低,全固態(tài)電池目前無(wú)法實(shí)現(xiàn)快充;由于電解質(zhì)是固態(tài)的,,且正負(fù)極充放電過(guò)程中體積變化率高達(dá)10%+,,界面阻抗問(wèn)題難以解決。
2,、加工工藝難度大
硫化物固態(tài)電解質(zhì)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境要求苛刻、需隔絕水和氧氣,,加工工藝和大規(guī)模量產(chǎn)技術(shù)尚未解決,。
3、生產(chǎn)成本高
固態(tài)電池生產(chǎn)成本多為生產(chǎn)過(guò)程成本,。根據(jù)國(guó)際新能源網(wǎng),與鋰離子電池(過(guò)程成本僅為 20-30%)相比,,固態(tài)電池生產(chǎn)過(guò)程成本占比超50%;銀碳層大規(guī)模生產(chǎn)所需的貴金屬納米銀成本較高,。
4、全球進(jìn)展
總體還處于試制階段,。國(guó)際上看,日本車企技術(shù)規(guī)劃及應(yīng)用進(jìn)度較快,其中豐田已經(jīng)對(duì)外展示了處于試制階段的固態(tài)電池樣品,。中國(guó)企業(yè)大多仍處于規(guī)劃布局階段,。國(guó)內(nèi)上看,部分中國(guó)車企發(fā)布了明確應(yīng)用固態(tài)電池的規(guī)劃,,但占比較小。與傳統(tǒng)車企相比﹐以蔚來(lái)為代表的中國(guó)新興造車勢(shì)力,,在固態(tài)電池的布局上則上更為積極,。
半固態(tài)電池鋰和碳納米管用量增加
ET7將要搭載的150度電池包為半固態(tài)電池。中泰證券認(rèn)為,,由于半固態(tài)電池仍有液態(tài)電解液﹐無(wú)固固界面阻抗問(wèn)題,,因而快充、膨脹等技術(shù)問(wèn)題都可以解決,。只要固態(tài)電解質(zhì)的量產(chǎn)工藝和成本問(wèn)題解決,,半固態(tài)商業(yè)化或加速,。
半固態(tài)電池配方基本沿襲現(xiàn)有材料體系,鋰和碳納米管等用量會(huì)增加:
1,、正極
超高鎳,,基本沿襲現(xiàn)有正極材料體系;
2,、負(fù)極
硅碳負(fù)極需要預(yù)鋰化補(bǔ)鋰,,根據(jù)amprius數(shù)據(jù),,預(yù)鋰化需要補(bǔ)鋰約35%。另外,,因硅導(dǎo)電性不足﹐還需添加碳納米管,。
3、電解液
固液電解質(zhì)+原位聚合技術(shù),主要用來(lái)提高安全性,、抑制硅碳負(fù)極膨脹。電解質(zhì)還是液態(tài)那些成分(溶劑+6F+添加劑),,原位聚合是種工藝技術(shù),通過(guò)原位聚合形成的凝膠聚合物將液體目定在想要的位置,電解液和聚合物單體先進(jìn)入正負(fù)電極表面及里面顆粒上進(jìn)行聚合,膨脹的時(shí)候有凝膠強(qiáng)度,,這樣可以抑制硅負(fù)極和高鎳正極膨脹。
4,、隔膜
仍然需要,但涂覆技術(shù)可能會(huì)有變化,。
中泰證券認(rèn)為未來(lái)幾年,,ET7等優(yōu)質(zhì)供給不斷加速推向市場(chǎng),全球電動(dòng)化加速,。汽車行業(yè)面臨著百年變局,國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈有望在這一輪電動(dòng)和智能化浪潮中全面崛起,,重點(diǎn)配置具備全球競(jìng)爭(zhēng)力的核心資產(chǎn),。另外,市場(chǎng)擔(dān)憂的全固態(tài)電池距離商業(yè)化尚早,,而半固態(tài)電池基本沿襲現(xiàn)有材料體系,,且對(duì)鋰,、硅碳負(fù)極和碳納米管的需求會(huì)增加。
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/星屑)
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